鋼板切割加工中出現(xiàn)層狀撕裂的原因可以歸結為多個方面,主要包括材料特性、加工過程、以及內部結構等因素。以下是詳細的分析:
一、材料特性
1.材料硬度過高:當鋼板切割加工的硬度過高時,其抗切割性增強,強制切割會導致材料在超限載荷下發(fā)生塑性應變,進而出現(xiàn)撕裂現(xiàn)象。
2.非金屬夾雜物:鋼板內部可能存在片狀的硫化物、層狀的硅酸鹽等非金屬夾雜物。這些夾雜物在軋制過程中被軋成平行于軋制方向的帶狀物,導致鋼板的力學性能出現(xiàn)各向異性,成為焊接結構產(chǎn)生層狀撕裂的潛在因素。
二、加工過程
1.切削速度過快:切削速度過快會導致切削力變大,進而使材料的塑性應變變小,容易發(fā)生撕裂。
2.切削刃口損傷:如果切削刃口損傷嚴重,會直接影響切削性能,導致切割過程中產(chǎn)生撕裂。
3.刀具刃角過大:鋼板切割加工切刀的刃角是切削性能的關鍵。當刃角過大時,切入角度會變小,切削力會變大,也容易導致材料撕裂。
三、內部結構
1.內應力:鋼板在冷加工過程中會受到不同程度的鍛打、彎曲、拉伸等加工形變,從而產(chǎn)生內部應力。如果這些內應力沒有得到妥善處理,就會在切割過程中釋放出來,導致撕裂現(xiàn)象的發(fā)生。
2.層狀撕裂的焊接因素:對于焊接后的鋼板切割加工,焊接時產(chǎn)生的垂直于軋制方向的應力也是導致層狀撕裂的一個重要原因。這種應力會使鋼板在熱影響區(qū)或稍遠的地方產(chǎn)生“臺階”式層狀開裂。
四、防止措施
1.選擇合適的鋼材:在選材時應確保鋼材質量合格,避免使用含有大量非金屬夾雜物的鋼材。
2.優(yōu)化加工參數(shù):合理控制切削速度、選擇合適的切削刃口和刀具刃角等,以減少加工過程中產(chǎn)生的撕裂現(xiàn)象。
3.消除內應力:通過熱處理、振動時效等方法消除鋼板內部的殘余應力,提高鋼板切割加工的抗撕裂能力。
4.改進焊接工藝:優(yōu)化焊接參數(shù)和焊接順序,減少焊接過程中產(chǎn)生的拘束應力和殘余應力,從而降低層狀撕裂的風險。
綜上所述,鋼板切割加工中出現(xiàn)層狀撕裂的原因是多方面的,需要從材料特性、加工過程、內部結構等多個方面進行分析和應對。
2024.9.27 ZG